Tugas Tu gas Resume Geologi Geothermal
Hubungan Antara Tektonik, Magmatik, Dan Vulkanisme dalam Geothermal
Oleh: Syafrima ahyu !"#$%&!'%#
(rogram Studi )lmu *isika +kslorasi Geothermal *akultas Matematika dan )lmu (engetahuan Alam -ni.ersitas )ndonesia
/#!"
Panas Bumi Adalah sumber energi panas yang terdapat dan terbentuk didalam kerak bumi yang dapat berupa air panas, dan batuan bersama mineral ikutan dan gas lainnya yang secara genetik semua tidak dapat dipisahkan dalam suatu
sistem
panas
bumi
dan
untuk
pemanfaatannya
diperlukan
proses
penambangan. Pada
dasarnya
terbentuknya sistem Panas Bumi (Geothermal) sangat berkaitan
dengan
teori
tektonik lempeng yaitu teori yang menjelaskan mengenai fenomena-fenomena
alam
yang terjadi seperti gempa bumi,
terbentuknya
pegunungan, lipatan, palung, dan juga proses ulkanisme yaitu proses yang berkaitan langsung dengan geothermal. !eori lempeng tektoknik adalah teori dalam bidang geologi yang dikembangkan untuk memberi penjelasan terhadap adanya bukti-bukti pergerakan skala besar yang dilakukan oleh litosfer bumi. !eori ini telah mencakup dan juga menggantikan !eori Pergeseran Benua yang lebih dahulu dikemukakan pada paruh pertama abad ke-"# dan konsep seafloor spreading yang dikembangkan pada tahun $%&#-an. !ektonisme adalah proses yang terjadi akibat pergerakan, pengangkatan, lipatan, dan patahan pada struktur tanah di suatu daerah. 'ang dimaksud lipatan adalah bentuk muka bumi hasil gerakan tekanan secara horiontal maupun ertikal yang menyebabkan lapisan permukaan bumi menjadi berkerut dan melipat. Patahan adalah permukaan bumi hasil dari gerakan tekanan horiontal dan tekanan ertikal yang menyebabkan lapisan bumi menjadi retak dan patah. Ada dua jenis tektonisme, yaitu pirogenesa dan *rogenesa. pirogenesa adalah proses perubahan bentuk daratan yang disebabkan oleh tenaga lambat dari dalam bumi dengan arah ertikal, baik ke atas maupun ke ba+ah mele+ati daerah yang sangat luas. Ada dua pirogenesa
•
pirogenesa positif, yaitu gerakan yang mengakibatkan turunnya lapisan kulit bumi, sehingga permukaan air laut terlihat naik dan daratan menurun.
•
pirogenesa negatif, yaitu gerakan yang mengakibatkan naiknya lapisan kulit bumi, sehingga permukaan air laut terlihat turun dan daratan menaik. *rogenesa adalah pergerakan lempeng tektonis yang sangat cepat dan
meliputi +ilayah yang sempit. !ektonik *rogenesa biasanya disertai proses pelengkungan (warping ) dan lipatan (folding ) yang terjadi akibat adanya tekanan pada arah mendatar pada lapisan batuan yang lentur. ipatan terbentuk dari " bentuk dasar yaitu sinklinal dan antiklinal. acam-macam lipatan antara lain /ormal, asimetris, dan tumpang tindih, Patahan (faulting ) terjadi karena pengaruh tekanan horiontal dan ertikal yang sangat kuat. Ada " jenis patahan yaitu horst dan graben (slenk ), dan retakan ( jointing ). 0alah satu contoh hasil *rogenesa adalah deretan ekukan editerania. Normal Fault
Reverse Fault
Strike-slip Fault
apisan litosfer(1erak Bumi) dibagi menjadi lempeng-lempeng tektonik (tectonic plates). 2i bumi, terdapat tujuh lempeng utama dan banyak lempenglempeng yang lebih kecil. empeng-lempeng litosfer ini menumpang di atas astenosfer. ereka bergerak relatif satu dengan yang lainnya di batas-batas lempeng,baikdiergen (menjauh), konergen(bertumbukan),ataupun transform (men
yamping).
Gempa
bumi,
aktiitas
ulkanik,
pembentukan gunung,
dan
pembentukan palung samudera semuanya umumnya terjadi di daerah sepanjang batas lempeng. Pergerakan lateral lempeng laimnya berkecepatan 3#-$## mm4a. Ada tiga jenis batas lempeng yang berbeda dari cara lempengan tersebut bergerak relatif terhadap satu sama lain. !iga jenis ini masing-masing berhubungan dengan fenomena yang berbeda di permukaan. !iga jenis batas lempeng tersebut adalah $.
Batas transform (transform boundaries) terjadi jika lempeng bergerak dan mengalami gesekan satu sama lain secara menyamping di sepanjang sesar transform (transform fault ). Gerakan relatif kedua lempeng bisa sinistral (ke kiri di sisi yang berla+anan dengan pengamat) ataupun dekstral (ke kanan di sisi yang berla+anan dengan pengamat). 5ontoh sesar jenis ini adalah 0esar 0an Andreas di 5alifornia.
".
Batas divergen/konstruktif (divergent/constructive boundaries) terjadi ketika dua lempeng bergerak menjauh satu sama lain. Mid-oceanic ridge dan ona retakan (rifting ) yang aktif adalah contoh batas diergen
6.
Batas konvergen/destruktif (convergent/destructive boundaries) terjadi jika
dua
lempeng
bergesekan
mendekati
satu
sama
lain
sehingga
membentuk ona subduksi jika salah satu lempeng bergerak di ba+ah yang lain, atau tabrakan benua (continental collision) jika kedua lempeng mengandung kerak benua. Palung laut yang dalam biasanya berada di ona subduksi, di mana
potongan
lempeng
yang
terhunjam
mengandung
banyak
bersifat hidrat (mengandung air), sehingga kandungan air ini dilepaskan saat pemanasan terjadi bercampur dengan mantel dan menyebabkan pencairan sehingga menyebabkan aktiitas ulkanik. 5ontoh kasus ini dapat kita lihat di Pegunungan Andes di Amerika 0elatan dan busur pulau 7epang (Japanese island arc ).
Pergerakan lempeng ini diiringi atau didahului oleh pergerakan magma didalam bumi. 0emua gejala di dalam bumi sebagai akibat adanya aktiitas magma disebut ulkanisme. Gerakan magma itu terjadi karena magma mengandung gas yang merupakan sumber tenaga magma untuk menekan batuan yang ada di sekitarnya . 7ika
aktiitas magma mencapai ke permukaan bumi, maka gerakan ini dinamakan ekstrusi magma. kstrusi magma inilah yang menyebabkan terjadinya gunung api. kstrusi magma tidak hanya terjadi di daratan tetapi juga bisa terjadi di lautan. *leh karena itu gunung berapi bisa terjadi di dasar lautan. 7enis gunung berapi antara lain
!erjadinya sumber energi panas bumi di 8ndonesia serta karakteristiknya dijelaskan oleh Budihardi ($%%9) sebagai berikut. Ada tiga lempengan yang berinteraksi di 8ndonesia, yaitu lempeng Pasifik,
lempeng
8ndia‐ Australia
dan
lempeng urasia. !umbukan yang terjadi antara ketiga lempeng tektonik tersebut telah memberikan peranan yang sangat penting bagi terbentuknya sumber energi panas
bumi
di
8ndonesia. !umbukan
antara lempeng 8ndia‐ Australia di sebelah selatan dan lempeng urasia di sebelah utara mengasilkan ona penunjaman
(subduksi) di kedalaman $&# ‐ "$#
km di ba+ah Pulau 7a+a‐ /usatenggara dan di kedalaman sekitar $## km (:ocks et. al, $%9") di ba+ah Pulau 0umatera. ;al ini menyebabkan proses magmatisasi di ba+ah Pulau 0umatera lebih dangkal dibandingkan dengan di ba+ah Pulau 7a+a atau /usatenggara. 1arena perbedaan kedalaman jenis magma yang dihasilkannya berbeda. Pada kedalaman yang lebih besar jenis magma yang dihasilkan akan lebih bersifat basa dan lebih cair dengan kandungan gas magmatik yang lebih tinggi sehingga menghasilkan erupsi gunung api yang lebih kuat yang pada akhirnya akan menghasilkan endapan ulkanik yang lebih tebal dan terhampar luas. *leh karena itu, reseroir
panas bumi
di Pulau
7a+a
umumnya lebih dalam dan menempati batuan olkanik, sedangkan reseroir panas bumi di 0umatera terdapat
di dalam batuan sedimen dan ditemukan
pada kedalaman yang lebih dangkal. 0istim panas bumi di Pulau 0umatera umumnya kegiatan
gunung
berkaitan dengan
api andesitis‐ riolitis yang disebabkan oleh sumber magma
yang bersifat lebih asam dan lebih kental, sedangkan di Pulau 7a+a, /usatenggara dan 0ula+esi umumnya berasosiasi dengan kegiatan ulkanik bersifat andesitis‐ basaltis dengan sumber magma yang lebih cair. 1arakteristik geologi untuk daerah panas bumi di ujung utara Pulau 0ula+esi memperlihatkan kesamaan karakteristik dengan di Pulau 7a+a. Akibat dari sistim penunjaman yang berbeda, tekanan atau kompresi yang dihasilkan oleh tumbukan miring (obli
lempeng urasia menghasilkan sesar regional yang memanjang sepanjang Pulau 0umatera yang merupakan sarana bagi kemunculan sumber ‐ sumber panas bumi yang berkaitan dengan gunung ‐gunung api muda. ebih lanjut dapat disimpulkan bah+a sistim panas bumi di Pulau 0umatera umumnya
lebih
dikontrol oleh sistim patahan regional yang terkait dengan sistim sesar 0umatera, sedangkan di 7a+a sampai 0ula+esi, sistim panas buminya lebih dikontrol oleh sistim pensesaran yang bersifat lokal dan oleh sistim depresi kaldera yang terbentuk
karena pemindahan
masa batuan ba+ah permukaan
pada saat
letusan gunung api yang intensif dan ekstensif. :eseroir panas bumi di 0umatera umumnya menempati batuan sedimen yang telah deformasi
tektonik
atau
pensesaran
:esen. ;al ini menyebabkan
mengalami
setidak‐tidaknya
terbentuknya
beberapa
kali
sejak !ersier sampai
porositas
atau permeabilitas
sekunder pada batuan sedimen yang dominan yang pada akhirnya menghasilkan permeabilitas reseroir panas bumi yang besar, lebih besar dibandingkan dengan permeabilitas
reseroir pada lapangan‐lapangan
ataupun di 0ula+esi.
panas bumi di Pulau 7a+a
